CN204725507U - 夹爪取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹爪取样装置，该夹爪取样装置包括取样爪、升降机构和用于驱动取样爪旋转的旋转机构。取样爪包括多个爪臂以及用于控制多个爪臂开合的控制机构，多个爪臂的端部合拢形成装载样品的容腔，爪臂上设有引导取样爪伸入样品中的螺旋导流片。当取样爪接触样品时，在升降机构作用下和旋转机构的作用下，取样爪向下运动同时旋转。取样爪的螺旋导流片旋转，使得取样爪在下降过程中，受到样品施加的阻力较小，因而夹爪取样装置运行流畅。样品经螺旋导流片带入容腔或因取样爪端部没入样品中样品从容腔顶部自动流入容腔，因此可适用于各种直径的样品，适用性好。上述夹爪取样装置运行流畅，可用于多种样品进行取样，适用范围广。

Description

夹爪取样装置

技术领域

本实用新型涉及取样装置领域，特别地，涉及一种夹爪取样装置。

背景技术

取样装置的作用是从物料中取样，以便对样品进行检验获取检测结果。取样装置通常包括螺旋取样头和机械手取样头两种。

螺旋取样头，包括外筒和螺旋叶片，螺旋叶片设置于外筒中。螺旋叶片旋转带动叶片旋向上升以达到取样的目的。然而螺旋取样头只能对理论直径颗粒的样品进行取样，无法对超过其理论取样直径的样品取样。

机械手取样头包括外筒、内筒、推杆、爪片以及驱动组件。爪片设置在内筒，将内筒伸入样品中时，爪片张开使样品物料进入内筒内。当样品进入内筒并积聚一定量时，爪片闭合，物料储存在内筒内；然后升降机构将样品带出。由于内筒在伸入样品的过程中，样品逐渐向四周挤压，将会对机械手下降产生较大的阻力，而且爪片张开时，样品对爪片的阻力较大，因而机械手工作的流畅性较差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种夹爪取样装置，以解决现有的取样装置适用范围窄以及工作流畅性差的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种夹爪取样装置，包括取样爪、用于驱动取样爪升降的升降机构和用于驱动取样爪旋转的旋转机构。

取样爪包括多个爪臂以及用于控制多个爪臂开合的控制机构，多个爪臂的端部合拢形成装载样品的容腔，爪臂上设有用于引导取样爪伸入样品中的螺旋导流片。

进一步地，取样爪包括安装盘，爪臂和控制机构均设置在安装盘上。

多个爪臂沿安装盘的外周均匀分布，爪臂包括臂杆和爪片，臂杆一端转动连接于安装盘上，另一端固接爪片，多个爪片合拢呈锥形结构，螺旋导流片设置于爪片外周壁。

进一步地，控制机构包括拉杆油缸，拉杆油缸的活塞杆在多个臂杆连接的轴心并通过连杆与多个臂杆活动连接。

进一步地，旋转机构包括旋转电机，旋转电机通过齿轮传动带动取样爪旋转。

进一步地，夹爪取样装置包括支架和安装座，安装座连接于支架上，并在升降机构的驱动下沿支架的轴向升降，取样爪和旋转机构设置于安装座上。

进一步地，安装座通过导轨与支架滑动连接，升降机构包括第一齿形传动带和驱动第一齿形传动带运转的升降电机，安装座与第一齿形传动带啮合，并跟随第一齿形传动带运动。

进一步地，支架上设有控制安装座停动高度的纵向定位机构。

进一步地，夹爪取样装置还包括底座和水平滑动机构，支架滑动设置于底座上，并在水平滑动机构的作用下相对于底座滑动；

水平滑动机构包括第二齿形传动带和驱动第二齿形传动带运转的水平滑动电机，支架与第二齿形传动带啮合，并跟随第二齿形传动带运动。

进一步地，底座上设有控制支架停动位置的水平定位机构。

进一步地，夹爪取样装置还包括清理机构，清理机构设有吹气装置。

本实用新型具有以下有益效果：上述夹爪取样装置，包括取样爪、升降机构和旋转机构。控制机构使取样爪合拢，当取样爪接触样品时，在升降机构作用下和旋转机构的作用下，取样爪向下运动同时旋转。取样爪的螺旋导流片旋转，使得取样爪在下降过程中，受到样品施加的阻力较小，因而夹爪取样装置运行流畅。样品经螺旋导流片带入容腔或因取样爪端部没入样品中样品从容腔顶部自动流入容腔，因此可适用于各种直径的样品，适用性好。取样爪上升并通过控制机构作用使取样爪张开将样品放出，完成取样。上述夹爪取样装置运行流畅，可用于多种样品进行取样，适用范围广。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的夹爪取样装置结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的夹爪取样装置局部放大结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的夹爪取样装置另一视角结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例的夹爪取样装置又一视角结构示意图。

附图标记说明：100、取样爪；200、升降机构；300、旋转机构；400、支架；500、安装座；600、底座；700、水平滑动机构；110、爪臂；120、控制机构；130、容腔；140、螺旋导流片；150、安装盘；111、臂杆；112、爪片；121、拉杆油缸；122、连杆；210、第一齿形传动带；220、升降电机；230、纵向定位机构；310、旋转电机；710、第二齿形传动带；720、水平滑动电机；730、水平定位机构；800、吹气装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1～图4，本实用新型的优选实施例提供了一种夹爪取样装置，包括取样爪100、用于驱动取样爪100升降的升降机构200和用于驱动取样爪100旋转的旋转机构300。取样爪100包括多个爪臂110以及用于控制多个爪臂110开合的控制机构120，多个爪臂110的端部合拢形成装载样品的容腔130，爪臂110上设有用于引导取样爪100伸入样品中的螺旋导流片140。

控制机构120控制爪臂110张开或合拢。爪臂110合拢时，爪臂110的端部形成一个顶部开口外周闭合的半封闭机构，爪臂110的端部内壁形成容腔130。半封闭机构可以为顶部和底部大小相等、顶部大于底部或顶部小于底部，只要样品可以从顶部开口进入容腔130即可。可以理解的是顶部大于底部时，顶部开口较大，样品容易进入容腔130。在进入样品中时，取样爪100的旋转方向与螺旋导流片140的旋向相同。螺旋导流片140为沿爪臂110端部外壁螺旋设置的片状结构，用于拨开样品以减少取样爪100的阻力，并且还可引导样品进入容腔130中。升降机构200和旋转机构300的具体结构和安装方式有多种，如通过蜗杆传动或丝杆传动实现取样爪100升降，因此不一一列举。

上述夹爪取样装置，包括取样爪100、升降机构200和旋转机构300。控制机构120使取样爪100合拢，当取样爪100接触样品时，在升降机构200作用下和旋转机构300的作用下，取样爪100向下运动同时旋转。取样爪100的螺旋导流片140旋转，使得取样爪100在下降过程中，受到样品施加的阻力较小，因而夹爪取样装置运行流畅。样品经螺旋导流片140带入容腔130或因取样爪100端部没入样品中样品从容腔130顶部自动流入容腔130，因此可适用于各种直径的样品，适用性好。取样爪100上升并通过控制机构120作用使取样爪100张开将样品放出，完成取样。上述夹爪取样装置运行流畅，可用于多种样品进行取样，适用范围广。

优选地，参照图1～图4，取样爪100包括安装盘150，爪臂110和控制机构120均设置在安装盘150上。多个爪臂110沿安装盘150的外周均匀分布，爪臂110包括臂杆111和爪片112，臂杆111一端转动连接于安装盘150上，另一端固接爪片112，多个爪片112合拢呈锥形结构，螺旋导流片140设置于爪片112外周壁。

爪臂110由臂杆111和爪片112构成，重量较轻，结构简单。臂杆111转动连接在安装盘150以使爪臂110开合。爪片112合拢后底部为尖端，取样爪100受到阻力较小，便于取样爪100进入样品中；其顶部开口较大便于样品进入。锥形结构具有一定圆弧度，符合流体力学，进一步降低取样爪100受到的阻力。螺旋导流片140一端延伸至爪片112底部，另一端延伸至爪片112顶部，并可突出于爪片112顶部，以便更好引导样品进入容腔130。

优选地，参照图1～图4，控制机构120包括拉杆油缸121，拉杆油缸121的活塞杆在多个臂杆111连接的轴心并通过连杆122与多个臂杆111活动连接。通过拉杆油缸121的活塞杆伸缩控制臂杆111运动，实现取样爪100张开及合拢，该控制方式结构简单，容易实现，稳定性好。

优选地，参照图1～图4，旋转机构300包括旋转电机310，旋转电机310通过齿轮传动带动取样爪100旋转。如可在安装盘150设有一从动齿轮，旋转电机310带动一主动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合，实现传动。该设计结构简单，不容易对控制装置产生干涉，稳定性好。

优选地，参照图1～图4，夹爪取样装置包括支架400和安装座500，安装座500连接于支架400上，并在升降机构200的驱动下沿支架400的轴向升降，取样爪100和旋转机构300设置于安装座500上。夹爪取样装置通过升降机构200控制安装座500升降，带动取样爪100升降，同时通过旋转机构300带动取样爪100旋转。该结构容易实现，稳定性好，操作简便。

优选地，参照图1～图4，安装座500通过导轨与支架400滑动连接，升降机构200包括第一齿形传动带210和驱动第一齿形传动带210运转的升降电机220，安装座500与第一齿形传动带210啮合，并跟随第一齿形传动带210运动。

第一齿形传动带210设置在安装座500上，安装座500上设有主动轮和从动轮，第一齿形传动带210张紧于其上，升降电机220与主动轮连接，带动第一齿形传动带210运转。安装座500跟随第一齿形传动带210运动实现升降。这种升降方式相比丝杆传动方式，控制更为精确，传动效率更高。

优选地，参照图1～图4，支架400上设有控制安装座500停动高度的纵向定位机构230。取样爪100有多个工作高度，如初使高度、接触样品高度、取样高度还可设有清理高度。纵向定位机构230可以是根据取样爪100的工作高度沿纵向设置的纵向定位光耦，设置纵向定位机构230可精确控制取样爪100的高度，操作更为方便。

优选地，参照图1～图4，夹爪取样装置还包括底座600和水平滑动机构700，支架400滑动设置于底座600上，并在水平滑动机构700的作用下相对于底座600滑动。水平滑动机构700包括第二齿形传动带710和驱动第二齿形传动带运转的水平滑动电机720，支架400与第二齿形传动带710啮合，并跟随第二齿形传动带710运动。

设置水平滑动机构700，取样爪100的取样位置和放样位置可不在同一垂直方向。取样位置和放样位置可沿取样爪100水平移动方向分布，夹爪取样装置的适用性更强。第二齿形传动带710设置在底座600上，底座600上设有主动轮和从动轮，第二齿形传动带710张紧于其上，升降电机220与主动轮连接，带动第二齿形传动带710运转。底座600跟随第二齿形传动带710运动实现升降。这种传动方式相比丝杆传动方式，控制更为精确，传动效率更高。

优选地，参照图1～图4，底座600上设有控制支架400停动位置的水平定位机构730。取样爪100有多个工作位置，如取样位置和放样位置，还可设有清理位置。水平定位机构730可以是根据取样爪100的工作位置沿水平方向设置的水平定位光耦，设置水平定位机构730精确控制取样爪100的位置，操作更为方便。

优选地，参照图1～图4，夹爪取样装置还包括清理机构，清理机构设有吹气装置800。

当样品流入取样爪100之后，取样爪100上升，同时旋转机构300控制取样爪100反向旋转，反向旋转会使螺旋导流片140附着的试样自动掉落。当取样爪100将样品放置之后，控制单元控制取样爪100旋转，同时配合吹气机构的气流吹动，可使取样爪100上附着的样品掉落，达到清理取样爪100的目的。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹爪取样装置，其特征在于，包括取样爪(100)、用于驱动所述取样爪(100)升降的升降机构(200)和用于驱动所述取样爪(100)旋转的旋转机构(300)；

所述取样爪(100)包括多个爪臂(110)以及用于控制所述多个爪臂(110)开合的控制机构(120)，所述多个爪臂(110)的端部合拢形成装载样品的容腔(130)，所述爪臂(110)上设有用于引导所述取样爪(100)伸入样品中的螺旋导流片(140)。

2.根据权利要求1所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述取样爪(100)包括安装盘(150)，所述爪臂(110)和所述控制机构(120)均设置在所述安装盘(150)上；

所述多个爪臂(110)沿所述安装盘(150)的外周均匀分布，所述爪臂(110)包括臂杆(111)和爪片(112)，所述臂杆(111)一端转动连接于所述安装盘(150)上，另一端固接所述爪片(112)，多个所述爪片(112)合拢呈锥形结构，所述螺旋导流片(140)设置于所述爪片(112)外周壁。

3.根据权利要求2所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述控制机构(120)包括拉杆油缸(121)，所述拉杆油缸(121)的活塞杆在所述多个臂杆(111)连接的轴心并通过连杆(122)与所述多个臂杆(111)活动连接。

4.根据权利要求1所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述旋转机构(300)包括旋转电机(310)，所述旋转电机(310)通过齿轮传动带动所述取样爪(100)旋转。

5.根据权利要求1所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述夹爪取样装置包括支架(400)和安装座(500)，所述安装座(500)连接于所述支架(400)上，并在所述升降机构(200)的驱动下沿所述支架(400)的轴向升降，所述取样爪(100)和所述旋转机构(300)设置于所述安装座(500)上。

6.根据权利要求5所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述安装座(500)通过导轨与所述支架(400)滑动连接，所述升降机构(200)包括第一齿形传动带(210)和驱动所述第一齿形传动带(210)运转的升降电机(220)，所述安装座(500)与所述第一齿形传动带(210)啮合，并跟随所述第一齿形传动带(210)运动。

7.根据权利要求6所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述支架(400)上设有控制所述安装座(500)停动高度的纵向定位机构(230)。

8.根据权利要求5所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述夹爪取样装置还包括底座(600)和水平滑动机构(700)，所述支架(400)滑动设置于所述底座(600)上，并在所述水平滑动机构(700)的作用下相对于所述底座(600)滑动；

所述水平滑动机构(700)包括第二齿形传动带(710)和驱动所述第二齿形传动(710)带运转的水平滑动电机(720)，所述支架(400)与所述第二齿形传动带(710)啮合，并跟随所述第二齿形传动带(710)运动。

9.根据权利要求8所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述底座(600)上设有控制所述支架(400)停动位置的水平定位机构(730)。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的夹爪取样装置，其特征在于，所述夹爪取样装置还包括清理机构，所述清理机构设有吹气装置(800)。